1. Електроерозійні методи обробки
1.1 Електроіскрова обробка.
1.2 Електроімпульсна обробка
2. Електроконтактна обробка
3. Електрохімічні методи обробки
3.1 Електрохімічне полірування
3.2 Електрохімічна розмірна обробка
4. Ультразвукова обробка
5. Лазерна обробка
5.1 Твердотілі лазери
У сучасному машинобудуванні нерідко доводиться обробляти дуже тверді, крихкі або надто в'язкі матеріали, а також не-жорсткі заготовки й отвори різного профілю, в тому числі з криволінійною віссю. У таких випадках важко, а іноді й неможливо досягти заданої форми, розмірів і якості поверхні деталі традиційними механічними методами. Замість них застосовують електрофізичні й електрохімічні методи, які ґрунтуються на безпосередньому використанні в зоні обробки електричної, хімічної, світлової або інших видів енергії з метою поступового руйнування оброблюваного матеріалу. Тут механічні навантаження на заготовку з боку інструмента відсутні або такі малі, що практичне не впливають на точність обробки та на зміцнення обробленої поверхні. Під час обробки інструмент виконує нескладні рухи, які можна точно регулювати, а в разі доцільності — автоматизувати.
1. Електроерозійні методи обробки
Електроерозійні методи полягають у руйнуванні електропровідних матеріалів — електродів — під час пропускання між ними імпульсів електричного струму. Коли різниця потенціалів між електродами (заготовкою та інструментом) набуває певного значення, газове або рідинне середовище між ними іонізується й утворюється канал провідності, по якому проходить електричний струм у вигляді імпульсного іскрового або дугового розряду. Завдяки високій густині струму температура на локалізованій поверхні заготовки сягає 10000 °С і більше. При такій температурі миттєво розплавляється і навіть випаровується елементарний об'єм металу, який викидається в діелектричну рідину і там застигає у вигляді гранул. На місці відокремленого металу з'являється заглибина. Подальші електричні імпульси іонізують міжелектродні середовище там, де відстань між електродами найменша. Якщо електроди не рухати, то зазор між ними поступово зростає і настає момент, коли електричні розряди припиняються. Щоб продовжити обробку, необхідно зблизити електроди до пробивної відстані (0,01...0,05 мм). Внаслідок неперервного заглиблення інструмента оброблена поверхня заготовки набуває його профілю. Частота імпульсів електричного струму під час електроерозійної обробки змінюється від 100 до 2 000000 Гц.
Серйозною проблемою електроерозійної обробки є руйнування інструмента, внаслідок чого знижується точність й погіршується якість обробленої поверхні. Ерозійна стійкість інструмента зумовлена значною мірою параметрами імпульсу струму та матеріалу інструмента у такій послідовності в напрямі збільшення стійкості: сплави алюмінію → сірий чавун —> латунь —> мідь → вольфрам → графітизована суміш.
Різновидами електроерозійної обробки є електроіскрова, електроімпульсна, електроконтактна та ін.
Електроіскрова обробка
Особливістю електроіскрової обробки є короткі імпульси малої потужності й відносно велика перерва між ними, внаслідок чого забезпечується висока точність і якість обробленої поверхні. Тут анодом служить заготовка, а катодом — інструмент. Однак цей метод малопродуктивний і енергомісткий, оскільки він на порядок перевищує показник енергомісткості відповідної механічної обробки.
Для електроіскрової обробки використовують різні генератори імпульсів. Схема одного з них типу ЕС (резистор-конденсатор) зображена на рис. 1. Від джерела постійного струму з напругою 100...200 В через резистор В заряджається конденсатор С. Як тільки напруга конденсатора досягне пробивного значення для вибраного міжелектродного проміжка, миттєво виділяється нагромаджена енергія у вигляді іскрового розряду. Підвищуючи ємність конденсатора, можна збільшувати запас нагромадженої енергії й одночасно продуктивність обробки. Зменшення опору зумовлює скорочення часу зарядження конденсатора, що також збільшує продуктивність обробки. Заготовку З й інструмент 6 занурюють у ванну 2 з діелектричною рідиною 4, яка запобігає переростанню іскри в дугу, охолоджує заготовку й інструмент та виносить продукти ерозії з міжелектродного проміжку. Оброблена поверхня зазнає зміцнення на глибині 0,05...0,5 мм, спричиненого раптовими змінами температури й дифузією. Інструмент необхідного профілю виготовляють з латуні, міді, алюмінію або вуглеграфітової суміші.
Рис. 1 - Схема електроіскрової обробки: 1 — електроізолятор; 2 — ванна; З — заготовка; 4 — діелектрична рідина; 5 — рух рідини від насоса; 6 — електрод; 7 — рух рідини до насоса; R — резистор; С — конденсатор; DS — рух подачі
Електроіскровий метод використовують для обробки штампів, прес-форм, отворів будь-якої форми, фільєрів з твердих сплавів, вирізування профільних заготовок дротяним електродом, а також для добування з отвору зламаного інструмента.